הבנת שפשוף הרוטור במכונות מסתובבות
הגדרה: מהו רוטור רוב?
שפשוף הרוטור (נקרא גם שפשוף או מגע בין רוטור לסטטור) הוא מצב שבו הרכיבים המסתובבים של מכונה יוצרים מגע לסירוגין או רציף עם חלקים נייחים כגון אטמים, בתי מיסב או דפנות מעטפת. מגע זה יוצר כוחות חיכוך, מייצר חום ומייצר אלמנטים ייחודיים. רֶטֶט דפוסים שיכולים להסלים במהירות לכישלון קטסטרופלי אם לא יטופלו באופן מיידי.
שפשוף הרוטור מסוכן במיוחד משום שהמגע יכול ליצור לולאת משוב חיובית: רטט גורם לשפשוף, שפשוף מייצר חום, חום גורם קשת תרמית, קשת תרמית מגבירה את הרטט, מה שגורם לשפשוף חמור יותר. ספירלה זו יכולה להרוס מכונה תוך דקות אם לא תעצור.
סוגי שפשוף רוטור
1. שפשוף קל (מגע לסירוגין)
- מגע קצר ומזדמן במהלך מחזורי שיא של סטייה
- עשוי להתרחש רק במהירויות או בתנאי הפעלה מסוימים
- מייצר קפיצות רטט לא יציבות לסירוגין
- לעתים קרובות באטמים או במרווחי מבוך
- ניתן לסבול זאת לזמן קצר אך מצביע על בעיה הדורשת תיקון
2. שפשוף חלקי (מגע אור רציף)
- מגע רציף אך עם כוח חיכוך קל
- הרוטור שומר על סיבוב תוך כדי גירוד משטח נייח
- מייצר רטט תת-סינכרוני או סינכרוני רציף
- מייצר חום ופסולת שחיקה
- יכול להתפתח לשפשוף חזק אם לא מתוקן
3. שפשוף כבד (מגע טבעתי מלא)
- הרוטור נוגע בסטטור סביב חלק מלא או גדול של ההיקף
- כוחות חיכוך גבוהים מאוד
- עלייה מהירה בטמפרטורה (מאות מעלות בדקות)
- רעידות חזקות, לעתים קרובות כאוטיות
- עלול להוביל לתפיסת הרוטור או לכשל קטסטרופלי
- דורש כיבוי חירום מיידי
מיקומים נפוצים לשפשוף
- אטמי מבוך: מרווחים צרים הופכים את שפשופי האטמים לנפוצים
- מיסבי שמירה: מיסבי חירום שנועדו לתפוס את הציר במהלך אירועים קשים
- אטמי בוכנה איזון: במדחסים ומשאבות רב-שלביות
- דיאפרגמות בין-שלביות: בטורבינות
- בית מיסב: מקרים חמורים בהם הציר נוגע במכסה המיסב
- שרוולי פיר: שרוולי מגן במקומות איטום
גורמים לשפשוף הרוטור
רעידות מוגזמות
- חָמוּר לְהוֹצִיא מְשִׁוּוּי מִשְׁקָל גורם לעיוות גדול של הציר
- חוסר יישור יצירת תנועת פיר
- פועל ב מהירות קריטית עם הגברה תהודה
- חוסר יציבות של הרוטור (מקציף שמן, מערבולת קיטור)
מרווח לא מספק
- הרכבה לא נכונה ומשאירה מרווח רדיאלי לא מספק
- צמיחה תרמית מפחיתת מרווחים במהלך החימום
- שחיקת מיסבים המאפשרת תנועה מוגזמת של הציר
- שקיעת יסודות מקרבת חלקים נייחים לרוטור
אירועים חולפים
- מעבר מהירות קריטית במהלך אתחול/התנתקות
- שינויי עומס גורמים לסטייה פתאומית של הציר
- אירועי נסיעה או עצירות חירום
- תנאי מהירות יתר
חתימות רטט של שפשוף הרוטור
דפוסים אופייניים
- רכיבים תת-סינכרוניים: תדרים מתחת ל-1× (לעתים קרובות 1/2×, 1/3×, 1/4×) מסיבוב לאחור במהלך שפשוף
- הרמוניות מרובות: 1×, 2×, 3×, 4× עקב כוחות חיכוך לא ליניאריים
- התנהגות לא יציבה: שינויים פתאומיים ב מִשׂרַעַת ותדירות
- רעש פס רחב: רכיבים אקראיים בתדירות גבוהה כתוצאה מחיכוך ופגיעות
- חוסר יציבות פאזה: זוויות פאזה להשתנות באופן לא סדיר
מאפייני הספקטרום
- פיקים רבים בסדרים חלקיים ומרובים
- רצפת רעש גבוהה מפגיעות אקראיות
- הספקטרום משתנה במהירות ובצורה בלתי צפויה
- חלקות מפל הצג רכיבי תדר המופיעים ונעלמים
ניתוח מסלול
מסלול הפיר דפוסים במהלך שפשוף הם ייחודיים מאוד:
- צורות מסלול לא סדירות ומעוותות
- פינות חדות או נקודות שטוחות שבהן מתרחש מגע
- צורת המסלול משתנה ככל שעוצמת השפשוף משתנה
- לעתים קרובות מציג רכיבי פרצסיה הפוכים (אחוריים)
השלכות ונזק
השפעות מיידיות
- חימום חיכוך: מגע מייצר חום מקומי עז (אפשרי 300-600 מעלות צלזיוס)
- קשת תרמית: חימום אסימטרי גורם לכיפוף הפיר, מה שמגביר את חומרת השפשוף
- לִלבּוֹשׁ: חומר שהוסר ממשטחי הציר והסטטור
- יצירת פסולת: חלקיקי שחיקה מזהמים מיסבים ואטמים
נזק משני
- הרס חותם: שיני חותם הלבירינת נשחקו או שבורות
- עומס יתר על המידה: עומסים מוגברים וחימום מכוחות שפשוף
- קשת פיר קבועה: חימום חמור עלול לגרום לעיוות פלסטי
- ניקוד פיר: חריצים שחוקים על פני השטח של הציר
כישלונות קטסטרופליים
- תפיסת פיר: נעילה מלאה משפשוף חזק
- שבר פיר: אזור מושפע חום יוצר תחילת סדקים
- נפילת רוטור: כשל מיסב כתוצאה מחימום יתר מאפשר לרוטור ליפול על מיסבי הקיבוע או המארז
- סכנת שריפה: פסולת חמה או ניצוצות עלולים להצית חומרים דליקים
גילוי ואבחון
אינדיקטורים לניתוח רעידות
- הופעה פתאומית של מספר רכיבים תת-סינכרוניים
- דפוסי רטט לא סדירים, שאינם חוזרים על עצמם
- עליות חדות ברמת הרטט הכוללת
- שינויים ברטט מיד לאחר שינויי מהירות
- דפוסי מסלול יוצאי דופן עם מאפיינים חדים
ראיות פיזיות
- אבק מתכתי או חלקיקים בבתי מיסבים
- סימני שחיקה או חריצים גלויים על משטחי פיר חשופים
- רכיבי אטם פגומים או שחוקים
- טמפרטורת המיסב עולה
- צלילי גירוד או שחיקה נשמעים
תגובת חירום
אם יש חשד לשפשוף הרוטור במהלך הפעולה:
- הערכת חומרה: שפשוף קל עשוי לאפשר כיבוי מבוקר; שפשוף חזק דורש עצירת חירום מיידית
- הפחתת מהירות: אם אפשר, האט את המהירות באיטיות תוך ניטור הרטט
- מעקב אחר טמפרטורות: עליית טמפרטורות המיסבים מעידה על החמרה במצב
- כיבוי חירום: אם הרטט ממשיך לעלות או שהטמפרטורות עולות במהירות
- אל תפעיל מחדש: עד לאימות מרווחי הפינוי וזיהוי מיקום השפשוף
- אירוע מסמך: רישום נתוני רטט, טמפרטורות, מהירויות לצורך ניתוח
מניעה והפחתה
אמצעי תכנון
- מרווחים רדיאליים נאותים בכל מיקומי השפשוף הפוטנציאליים
- התחשבות בצמיחה תרמית בתכנון מרווח
- השתמשו בציפויים הניתנים לשחיקה באזורי האטימה כדי למזער נזק משפשופים קלים
- התקינו מיסבי תמיכה כדי להגביל את הסטייה במהלך אירועים חמורים
אמצעים תפעוליים
- לשמור על טוב לְאַזֵן כדי למזער את סטיית הציר
- ודא יישור מדויק
- יש להקפיד על נהלי חימום נכונים כדי לנהל צמיחה תרמית
- הימנעו מפעולה במהירויות קריטיות
- ניטור רציף של רעידות בציוד קריטי
ניטור והגנה
- התקינו אזעקות רטט המוגדרות מתחת לרמות סף השפשוף
- ניטור טמפרטורות המיסבים והאטמים
- השתמשו בגשושי קרבה כדי לעקוב אחר מיקום הציר והמרווחים שלו
- יישום כיבוי אוטומטי במקרה של רעידות מוגזמות
שפשוף הרוטור מייצג מצב חירום הדורש טיפול מיידי. הבנת הגורמים לו, זיהוי חתימות הרטט הייחודיות שלו ויישום אמצעי מניעה והגנה מתאימים חיוניים להפעלה בטוחה של מכונות מסתובבות, במיוחד בציוד במהירות גבוהה או עם מרווח צר כמו טורבינות ומדחסים.
קטגוריות:
EN 
AR 
AZ 
BG 
ZH 
HR 
CS 
DA 
NL 
ET 
FI 
FR 
DE 
KA 
EL 
HE 
HI 
HU 
ID 
IT 
JA 
KO 
LV 
LT 
MS 
NB 
FA 
PL 
PT_BR 
PT 
RO 
SR 
SK 
SL 
ES 
SV 
TH 
TR 
UR 
UK 
VI 